Призначення термічної обробки сталі

Технологічні особливості та поняття марки сталі, її фазові перетворення при охолодженні з аустенітного стану до кімнатної температури. Особливості процесу термообробки сталі, специфіка її застосування під час створення з металевих виробів.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено наhttp://www.allbest.ru/

технологічна сталь термообробка металева

1. Марка сталі та креслення «сталевої» ділянки діаграми Fe-в діапазонах: за температурою 600°С-1200°С, за концентрацією 0-2,14% у реальних координатах

2. Фазові перетворення сталі при її охолодженні з аустенітного стану до кімнатної температури та зображення зміна структури сталі

3. Термокінетична крива охолодження сталі з використанням фаз

4. Визначення у будь-якій точці двофазної області сталі

4.1 Концентрації вуглецю у кожній фазі (за правилом фаз)

4.2 Кількість кожної фази у відсотках (за правилом відрізків)

5. Технологічний процес заданої термообробки для сталі

5.1 Призначення кожної стадії термообробки

5.2 Опис фазових перетворень при нагріванні та охолодженні при кожній стадії термічної обробки, одержувані структури та властивості

5.3 Призначення режиму термообробки: температура, час нагрівання та режим охолодження

6. Варіант використання сталі після термообробки

Список використаної літератури

Значення стали у світі важко переоцінити. Збільшення її виробництва необхідне підвищення рівня життя всього людства. Сталь використовується в різнихконструкціях у машинобудуванні, будівництві, на транспорті, у хімічній, енергетичній та інших галузях промисловості. Число різних марок стали величезним. Кожна сучасна марка сталі виробляється із заздалегідь заданими властивостями та під конкретне застосування.

Сталь є одним із найефективніших сучасних будівельних матеріалів. Вона має найвище відношення межі міцності до маси серед традиційних матеріалів, а також дуже зносостійка. В даний час використовується понад 20 млрд. Тонн сталі у вигляді найрізноманітніших виробів. Сталь може нескінченно піддаватися повторній переробці, дозволяючи створювати нову продукцію зі старої без втрати міцності, пластичності або будь-яких інших експлуатаційних характеристик. Саме тому в усьому світі сталь залишається найкращим матеріалом для будівництва та промисловості.

Нові хімічні склади високотехнологічних сталей дозволяють автовиробникам виготовляти міцніші та легші транспортні засоби, що споживають менше енергії. Сталь має значні переваги для будівництва веж вітрових турбін внаслідок її міцності та довговічності. Вплив на довкілля зведено до мінімуму, оскільки сталь може повторно перероблятися без обмежень. Міцність сталі також дозволяє розробникам використовувати менше матеріалу без шкоди конструктивних характеристик споруд. Сталь також є частиною інноваційних технологій, які дають змогу знизити енергоспоживання в будівлях.

1. Марка сталі і креслення «сталевої» ділянки діаграмиFe-в діапазонах: за температурою 600°С-1200°С, по концентрації 0-2,14% у реальних координатах

У моїй розрахунково-графічній роботі розглядається сталь 30. Сталь 30 - конструкційна,вуглецева, якісна, що містить у середньому 0,30% вуглецю. «Сталевий» ділянку діаграми Fe-в діапазонах: за температурою 600 ° С-1200 ° С, по концентрації 0-2,14% в реальних координатах представлений на малюнку 1.

Малюнок 1. «Сталевий» ділянку діаграми Fe-в діапазонах: за температурою 600 ° С-1200 ° С, по концентрації 0-2,14%

Основними лініями діаграми залізо-вуглець, що відповідають температурам фазових перетворень у сталях при охолодженні, є:

Лінія GS – початок поліморфного перетворення аустеніту утворенням фериту (Ф);

Лінія PG - закінчення утворення фериту;

Лінія SE - обмеження розчинності вуглецю в аустеніті;

утворення цементиту вторинного (ЦІІ);

Лінія PSK - евтектоїдне перетворення: з аустеніту утворюється феритно-цементитна суміш (перліт); Лінія PQ – обмеження розчинності вуглецю у ферриті; утворення цементиту третинного (ЦІІІ).

2. Фазові перетворення стали при її охолодженні з аустенітного стану до кімнатної температури та зображення зміна структури сталі

Сталь 30. Фазові перетворення

При досягненні лінії GS(точка 1) з аустеніту починає виділятись ферит, за рахунок чого концентрація вуглецю наростає по лінії GS. Після досягнення лінії PSK(точка2) аустеніт, що залишилася, набуває евтектоїдної концентрації, і по евтектоїдної реакції при постійній температурі 727 перетворюється на перліт. При подальшому охолодженні до кімнатної температури концентрація у фериті знижується до рівноважної за рахунок виділення . І він поєднується з .

Малюнок 2. Термокінетична крива охолодження сталі з використанням фаз

3.Термокінетична крива охолодження представлена малюнку

Малюнок 3. Термокінетична крива охолодження

Відповідно до правила фаз Гіббса, кількість ступенів свободи дорівнює

де k кількість компонентів у сплаві, k=2 (Залізо та Вуглець)

4. Визначення у будь-якій точці двофазної області сталі

4.1 Концентрації вуглецю у кожній фазі (за правилом фаз)

Рисунок 4. Концентрація вуглецю у кожній фазі

4.2Кількість кожної фази у відсотках (за правилом відрізків)

Щоб визначити кількість фаз через задану точку проводять горизонтальну лінію до перетину з лінією, що обмежує цю область. Відрізки між заданою точкою та точками з відповідним складом фаз обернено пропорційні їх кількості.

ab і bc-довжини відповідних конод (довжина відрізків пропорційна вмісту вуглецю у фазах)

aс і bc-довжини відповідних конод (довжина відрізків пропорційна вмісту вуглецю у фазах)

5. Технологічний процес заданої термообробки для сталі

У моїй розрахунково-графічній роботі використовується сталь 30 після загартування та подальшої високотемпературної відпустки.

5.1 Призначення кожної стадії термообробки

Відпустка - термічна обробка, що полягає в нагріванні загартованої сталі до температури нижче лінії PSK, витримці при цій температурі та охолодженні.

Відпустка сталі сприяє зняттю внутрішніх напруг та отриманню необхідних властивостей сталі.

Відпустка має важливе практичне значення. Саме у процесі відпустки формуються остаточні структури та комплекс експлуатаційних властивостей сталей. Температура відпустки зумовлюється вимогами до цього комплексу.

Режим будь-якийтермообробка складається з нагрівання, ізотермічної витримки та охолодження. (Рис.5)

Загартування доевтектоїдної сталі полягає в її нагріванні до температури (рис 6)

де: - критична точка (лінія GS) і вона дорівнює 825С

для сталі 30 і 865С. При нагріванні сталі 30 до 865С у структурі буде аустеніт.

Малюнок 5. Схема термічної обробки

Тепер нам необхідно провести високотемпературну відпустку. Його проводять при температурі 500...680С. Після такої відпустки майже повністю знімаються внутрішні напруження, значно підвищується ударна в'язкість. Міцність та твердість при цьому знижуються, але залишаються вищими, ніж при нормалізації.

Малюнок 6. Загартування стали 30

За рахунок високотемпературної відпустки створюється найкраще поєднання міцності та в'язкості сталі та повністю виключається ймовірність тендітного руйнування. Після відпустки ми отримаємо сорбіт.

5.3 Призначення режиму термообробки: температура, час нагрівання та режим охолодження

Режим термообробки: загартування

Час нагріву: залежно від розмірів деталі (1,2-2 хв.

Режим охолодження: вода чи будь-який інший.

Режим термообробки: високотемпературна відпустка

Час витримки: 30-60 хв

Режим охолодження: разом із піччю.

6. Варіант використання сталі після термообробки

Сталі, що піддаються термічного поліпшення, широко застосовують виготовлення різних деталей, які у складних напружених умовах ( при дії різноманітних навантажень, зокрема змінних і динамічних). Сталі набувають структури сорбіту, що добре сприймає ударні навантаження. Важливе значення має опір крихкому руйнуванню.

Сталь 30 дешева, з неї виготовляють деталі, що випробовують невеликінапруги. З неї виготовляють шатуни, колінчасті вали малооборотних двигунів, зубчасті колеса, маховики, осі тощо.

Список використаної літератури

1. Матеріалознавство: Підручник для вузів. / Арзамасов Б.Н., Макарова В.І., Мухін Г.Г., Рижов Н.М., Сілаєва В.І. за редакцією Арзамасова Б.М. та Мухіна Г.Г. М., Вид-во МДТУ ім. н.е. Баумана, 2001. 648 с.

2. Марочник сталей та сплавів: Довідкове видання. / За редакцією Зубченка О.С. М., Вид-во "Машинобудування-1", 2003. 782.

Розміщено на Allbest.ru

Подібні документи

Фазові перетворення у сплавах при нагріванні та охолодженні. Процес та етапи утворення аустеніту при нагріванні. Структура стали після термічної обробки. Діаграма ізотермічного перетворення переохолодженого аустеніту. Мартенситне перетворення на сталі.

Характеристика стали 60С2А, хімічний склад та механічні властивості. Структурні перетворення сталі при термічної обробці. Вибір обладнання для обробки деталей. Розробка технології термообробки та маршрутної технології виготовлення пружини.

Фазові перетворення на сталі. Основні види попередньої термічної обробки. Структурні зміни доевтектоїдної сталі при повній фазовій перекристалізації. Виправлення структури кованої, литої або перегрітої сталі. Усунення дендритної ліквації.

Сталь марки 15Х - низьковуглецева хромиста конструкційна цементована сталь містить вуглець, хром та марганець. Аналіз впливу вуглецю та легуючих елементів стали на технологію її термообробки. Операції термообробки деталей із сталі цієї марки.

Теорія термічної обробки. Перетворення в сталі при нагріванні та охолодженні. Відпал та нормалізація. Дефекти термічної обробки. Дефекти при відпалі та нормалізації. Дефекти призагартування. Хіміко-термічна обробка та поверхневе зміцнення сталі.

Розшифровка марки стали 25, температури критичних точок, хімічний склад, механічні властивості та призначення. Побудова графіка хіміко-термічної обробки сталевої деталі із зазначенням температури нагріву, часу витримки та швидкості охолодження.

Розшифровка марки сталі. Характер впливу вуглецю та легуючих елементів заданої сталі на положення критичних точок. Вибір та обґрунтування послідовності операції попередньої та остаточної термообробки деталей. Режим термообробки деталей.

Роботи в архівах красиво оформлені згідно з вимогами ВНЗ та містять малюнки, діаграми, формули і т.д. PPT, PPTX та PDF-файли представлені тільки в архівах. Рекомендуємо завантажити роботу.